Beyin-Makine Arayüzleri Beyin Yaralanmaları İçin Umut, Görme Sunuyor
Ortaya çıkan bir alan, insanların yaralanma veya hastalıktan sonra işlevlerini yeniden kazanmalarına yardımcı olan makineler veya cihazlar geliştirmek için beynin bilgiyi nasıl işlediği ve paketlediği hakkında bilinenleri kullanma çabalarını açıklar.
Düşünün: Beyniniz bir bilgisayarın imlecini tek başına kontrol edebilir.
Bu göründüğü kadar bilimkurgu değil. Bu hafta San Diego'daki Neuroscience 2010'da, Society for Neuroscience'ın yıllık toplantısında, araştırmacılar beyin-makine arayüzlerinin imleçler üzerinde beyin kontrolüne nasıl izin verdiğini, felçli hastalarda el kontrolünün iyileşmesini nasıl hızlandırdığını ve görmeyi eski haline getirmek için umut sunduğunu bildirdi. retina hasarından sonra.
Pennsylvania Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde araştırmacı olan Anna Rose Childress, bir çalışmada katılımcıların yalnızca düşünceleriyle bir ekran imlecini nasıl hareket ettireceklerini yalnızca 6 dakika içinde öğrendiklerini söyledi.
İşte nasıl: Katılımcılar, beynin aktif olan bölgelerindeki kan akışını kaydeden işlevsel bir MRI tarayıcısının içindeydiler. Diğer araştırmalar, insanlara bu beyin sinyalleri hakkında geri bildirim verildiğinde, onları kontrol edebileceklerini ileri sürdü.
Katılımcılar tarayıcıda uzanırken, bilgisayarlar gönüllüler tarafından sergilenen iki beyin modelini algılamayı öğrendi. Birinde katılımcılardan tenis topuna vurmayı düşünmeleri, diğerinde ise bir odadan diğerine geçmeyi hayal etmeleri istendi.
Sonra, düşünce kalıplarını tekrarladılar ve beyin aktiviteleriyle bağlantılı bir ekran imlecini hareket ettirdiler.
Childress, "Her düşünce belirli bir beyin bölümündeki faaliyetle bağlantılıdır" dedi. Tenis topu, tekrarlayan kol aktivitesini temsil ediyordu ve odadan odaya geçiş, uzaysal navigasyonu temsil ediyordu.
Kısa eğitimden sonra 14 denek de düşünceleriyle imleci hareket ettirebildi.
Japonya'daki Kyoto Üniversitesi'nde araştırmacı olan Satoko Koganemaru, başka bir araştırmada, beyin stimülasyonu ve fizik tedavi kombinasyonunun inme hastalarında el kontrolünün iyileşmesini hızlandırdığını söyledi.
"İnme, anormal derecede artmış kas gerginliğine ve kas güçsüzlüğüne neden olur" dedi.
Bazen depresyonu tedavi etmek için kullanılan invazif olmayan bir teknik olan transkraniyal manyetik stimülasyonu 9 inmeli hastaya uyguladı. Beynin felçten zarar gören tarafına, motor kontrol ile bağlantılı alana uygulandı.
Hastalar ayrıca parmaklarının ve bileklerinin kaslarını kasıp gevşeterek “motor egzersizi” yaptılar.
Kombinasyon terapisi, 6 hafta boyunca haftada iki kez devam etti.
Koganemaru bir hastanın videosunu gösterdi. “Hastanın bileğini ve elini daha geniş bir aralıkta hareket ettirebildiğini gördük” dedi. Hastanın tutuşunun da daha güçlü olduğunu söyledi.
Üç ay sonra, iyileştirmeler sürdürüldü. Neden? Koganemaru, "Alıştırma ve beyin stimülasyonu yoluyla, kasın daha iyi kontrol edilmesini sağlıyor," dedi.
New York'taki Weill Cornell Tıp Koleji'nde araştırmacı olan Doktor Sheila Nirenberg, dejeneratif retina hastalığı olan insanlar için yeni bir yapay retinanın mevcut retina protez cihazlarından daha normal görmeyi geri getirebileceğini söyledi.
"Normal görüşe yakın hiçbir şey mümkün olmadı," dedi. Diğer cihazların, hasarlı retinada yeniden aktive olan hücre sayısını artırmaya odaklandığını söyledi. Yeni cihaz bunun ötesine geçiyor. "Retinanın sinir kodunu içeren bir retina protezi geliştirdik."
Nirenberg, hücreleri basitçe uyarmanın yeterli olmadığını, onları doğru kodla uyarmanın çok önemli olduğunu söyledi - retinanın beyne gönderdiği ve resimleri beynin anlayabileceği sinyallere dönüştüren kod.
Yeni cihazda bir kodlayıcı, görüntüyü alıyor ve görsel bilgileri dışarıdan alan ganglion hücreleri tarafından kullanılan bir koda dönüştürüyor. Daha sonra, bir dönüştürücü, koda göre ganglion hücrelerini "ateşler" haline getirir. Sonuç, sadece lekelerin ve kenarların algılanması değil, daha doğal bir görüntüdür.
Nirenberg, yeni cihazın yüzleri, manzaraları ve hatta gazete kağıdını yeniden oluşturduğunu söyledi.
"Sistemin performansını normale yakın seviyelere çıkarıyor," dedi. Sistem şimdiye kadar sadece hayvanlarda test edildi, ancak Nirenberg yakında insan çalışmalarını planlıyor.
Kaynak: Nörobilim Derneği
